(57)【要約】【課題】高電圧回路において故障に至らない放電が発生した場合に、誤って故障として装置を停止させずに、放電が終了するまで待機するＸ線診断装置を提供する。【解決手段】被検体へＸ線を曝射するＸ線管００１と、パルスを発生するインバータ１０１と、高電圧を発生する高圧トランス１０２と、高圧トランス１０２が発生する高電圧を計測する電圧計１０３と、計測された電圧を基に放電の発生及び放電の終了を検出する放電検出部１０４と、放電の発生を受けてカウントを開始し、放電が発生している時間を計測するタイマー１０６と、高圧トランス１０２に対して、Ｘ線管００１へ高電圧を印加させるとともに、放電が発生している時間が予め記憶している限界時間よりも長い場合、インバータ１０１の動作を停止させる制御部と、を備える。【選択図】図１
2010033822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体へＸ線を曝射するＸ線管と、
パルスを発生し、該パルスによって高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記高電圧発生手段が発生する高電圧を計測する電圧計と、
前記計測された電圧を基に放電の発生及び放電の終了を検出する放電検出手段と、
前記放電の発生を受けてカウントを開始し、前記放電が発生している時間を計測するタイマーと、
前記高電圧発生手段に対して、前記Ｘ線管へ前記高電圧を印加させるとともに、前記放電が発生している時間が予め記憶している限界時間よりも長い場合、前記高電圧発生手段の動作を停止させる制御部と、
を備えたことを特徴とするＸ線高電圧装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記放電の発生が検出されると放電検出の信号を出力し、前記回復時間以内に前記放電の終了が検出された場合、前記放電終了の信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のＸ線高電圧装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記限界時間よりも短い待機時間をさらに記憶しており、前記待機時間より後であって前記限界時間内に前記放電の終了が検出された場合に、前記放電終了の信号を出力することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のＸ線高電圧装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記放電の発生が検出されると前記高電圧発生手段の前記パルスのデューティを低くし、徐々に前記デューティを高くしていくことで、前記放電の発生前の前記デューティに復帰させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のＸ線高電圧装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記デューティが前記放電の発生前の前記デューティに復帰した時又は前記高電圧の回復のいずれか遅い方を前記放電の終了とすることを特徴とする請求項４に記載のＸ線高電圧装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記放電が発生している時間が前記回復時間よりも長い場合、警告を通知することを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のＸ線高電圧装置。
【請求項７】
被検体へＸ線を曝射するＸ線管と、
パルスを発生し、該パルスによって高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記高電圧発生手段が出力する電圧を計測する電圧計と、
前記計測された電圧を基に放電の発生及び放電の終了を検出する放電検出手段と、
前記放電の発生を受けてカウントを開始し、前記放電が発生している時間を計測するタイマーと、
前記高電圧発生手段に対して、前記Ｘ線管へ前記高電圧を印加させるとともに、前記放電が発生している時間が予め記憶している限界時間よりも長い場合、前記高電圧発生手段の動作を停止させる制御部と、
被検体を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、
前記検出されたＸ線を基に透視画像を生成する画像生成手段と、
前記画像データに基づく画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記放電の発生が検出されると放電検出の信号を出力し、前記限界時間以内に前記放電の終了が検出された場合、前記放電終了の信号を出力し、
前記表示制御手段は、
前記放電検出の信号の入力を受けて、前記放電直前に生成された前記透視画像を前記表示手段に表示させ、前記放電終了の信号の入力を受けて、前記放電直前に生成された前記透視画像に変えて、前記放電終了後に前記画像生成手段により生成された透視画像を前記表示手段に表示させる、
ことを特徴とする請求項７に記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記限界時間よりも短い待機時間をさらに記憶しており、前記待機時間より後であって前記限界時間内に前記放電の終了が検出された場合に、前記放電終了の信号を出力することを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記放電の発生が検出されると前記高電圧発生手段の前記パルスのデューティを低くし、徐々に前記デューティを高くしていくことで、前記放電の発生前の前記デューティに復帰させることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記デューティが前記放電の発生前の前記デューティに復帰した時又は前記高電圧の回復のいずれか遅い方を前記放電の終了とすることを特徴とする請求項１０に記載のＸ線診断装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記放電が発生している時間が前記回復時間よりも長い場合、警告を通知することを特徴とする、請求項７乃至請求項１１のいずれか一つに記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管に高電圧をかけることでＸ線を被検体に向けて照射するＸ線高電圧装置、及びその照射されたＸ線を用いて被検体の透視画像を表示・撮影するＸ線診断装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置は、患者の外部からＸ線を照射し、患者を透過したＸ線をＸ線検出器などにより捕らえて、その透過線量に比例した陰影像である透視画像を生成する。そして、医師や検査技師等の操作者（以下では、単に「操作者」という。）は、Ｘ線診断装置で生成される透視画像を観察することで、被検体の診断を行う。
【０００３】
Ｘ線診断装置のＸ線発生部は、高電圧の管電圧（±７５ＫＶ程度）を発生するＸ線高電圧装置と、このＸ線高電圧装置によって発生した高電圧を供給することによりＸ線を発生するＸ線管とによって構成されている。ここで、管電圧とはＸ線管に印加される電圧のことである。
【０００４】
このＸ線高電圧装置において、装置が故障に至っていない場合でもＸ線管や高圧トランスなどの高電圧回路で放電が発生する場合がある。このような放電はＸ線管の軽度の劣化や高圧トランスに注入されている油の流動性によって発生する場合がある。そして、透視中に前述の放電が発生した場合、Ｘ線管の管電圧が低下して適切な輝度の透視画像を生成することが困難になってしまう。
【０００５】
そこで従来、故障に至っていない場合でも上述の放電が発生した場合、Ｘ線高電圧装置にエラーを発生させて該Ｘ線高電圧装置を一時的に停止させている。しかし、Ｘ線高電圧装置を停止させてしまうと、画像の生成が止まってしまうため、操作者は一時的に画像観察を中断しなければならない。これでは、Ｘ線画像診断に多大な時間がかかってしまい、継続的な手技が行えなくなり、診断が非効率になるとともに、患者にも大きな負担を強いることになる。
【０００６】
そこで、高電圧周りの異常を検出し通知することにより、故障でＸ線高電圧装置が停止する前に検出された異常に対処することで、Ｘ線高電圧装置の停止を未然に防ぐ技術（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１００４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の技術では、故障に至っていない状態のＸ線診断装置を使用しているときに高電圧回路において放電が発生した場合、従来と同様にＸ線高電圧装置を一時的に停止する必要がある。そのため、そのような場合には、やはり継続的な手技が行えず診断の効率の低下や患者の負担を招いてしまう。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高電圧回路において故障に至らない放電が発生した場合に、誤って故障として装置を停止させずに、放電が終了するまで待機するＸ線診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のＸ線高電圧装置は、被検体へＸ線を曝射するＸ線管と、パルスを発生し、該パルスによって高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段が発生する高電圧を計測する電圧計と、前記計測された電圧を基に放電の発生及び放電の終了を検出する放電検出手段と、前記放電の発生を受けてカウントを開始し、前記放電が発生している時間を計測するタイマーと、前記高電圧発生手段に対して、前記Ｘ線管へ前記高電圧を印加させるとともに、前記放電が発生している時間が予め記憶している限界時間よりも長い場合、前記高電圧発生手段の動作を停止させる制御部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項７に記載のＸ線診断装置は、被検体へＸ線を曝射するＸ線管と、パルスを発生し、該パルスによって高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段が出力する電圧を計測する電圧計と、前記計測された電圧を基に放電の発生及び放電の終了を検出する放電検出手段と、前記放電の発生を受けてカウントを開始し、前記放電が発生している時間を計測するタイマーと、前記高電圧発生手段に対して、前記Ｘ線管へ前記高電圧を印加させるとともに、前記放電が発生している時間が予め記憶している限界時間よりも長い場合、前記高電圧発生手段の動作を停止させる制御部と、被検体を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、前記検出されたＸ線を基に透視画像を生成する画像生成手段と、前記画像データに基づく画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載のＸ線高電圧装置又は請求項７に記載のＸ線診断装置は、高電圧回路において放電が発生しても、一定の時間内では高電圧発生手段を停止させず、その時間内のＸ線データを画像生成に使用しない構成である。これにより、故障には至っていない放電が発生しても、操作者は手技を中断することなく継続して行うことが可能となる。したがって、本発明に係るＸ線高電圧装置又はＸ線診断装置は、診断の効率の向上や患者の負担の軽減に寄与することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔第１の実施形態〕
以下、この発明の第１の実施形態に係るＸ線診断装置について説明する。図１は本実施形態に係るＸ線診断装置の機能を表すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線高電圧装置１００、Ｘ線管００１、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、表示制御部００４、表示部００５及び入力部００６を有するユーザインタフェース００７、並びに記憶部００８を備えている。
【００１４】
Ｘ線高電圧装置１００は、インバータ１０１、高圧トランス１０２、放電検出部１０４、制御部１０５、タイマー１０６、及び抵抗器１０７を有している。
【００１５】
インバータ１０１は、制御部１０５によってパルス発生のオンとオフのタイミングなどを制御される。このパルスにおいて、パルス発生区間／パルス周期の式で表わされる値が「デューティ（Ｄｕｔｙ）」である。インバータ１０１は、制御部１０５からの指示に基づいて発生したパルスを駆動パルスとして高圧トランス１０２に送信する。また、インバータ１０１は、内部に電圧計１０３を有する。ただし、この電圧計１０３はインバータ１０１の外部に配置されてもよい。
【００１６】
電圧計１０３は、後述する抵抗器１０７で分圧された高圧トランス１０２の出力電圧を計測する。電圧計１０３は、計測した出力電圧を放電検出部１０４へ出力する。
【００１７】
高圧トランス１０２は、高圧整流器を備えている。高圧トランス１０２は、インバータ１０１から受信した駆動パルスを昇圧する。さらに、高圧トランス１０２は、昇圧した駆動パルスを高電圧整流器で直流に変換して最大±７５ｋＶの管電圧をＸ線管００１の陽極・正極間に印加する。
【００１８】
このインバータ１０１及び高圧トランス１０２が本発明における「高電圧発生手段」にあたる。
【００１９】
抵抗器１０７は、高圧トランス１０２からの出力電圧を分圧して取り出すための直列接続の抵抗器である。抵抗器１０７で分圧された電圧はインバータ１０１内に設けられた電圧計１０３へ出力する。本実施形態では、抵抗器１０７は、１００，０００：１０の割合で高圧トランス１０２からの出力電圧を分圧する。例えば、高圧トランス１０２から出力される実際の電圧が７５ｋＶであれば７．５Ｖに分圧される。ここで、この分圧の割合は電圧の計測などに使用し易い値に分圧するものであれば他の値でもよく、使用環境に合わせて設定することが好ましい。
【００２０】
放電検出部１０４は、ＣＰＵ及びメモリ等の記憶領域を有している。そして、放電検出部１０４は、高圧トランス１０２の出力電圧の低下による放電の検出のための出力電圧の閾値を内部の記憶領域に記憶している。この閾値は通常のＸ線照射時に発生する出力電力の低下に比べて低い値である。したがって、この閾値によって通常のＸ線照射による出力電力の低下か放電による出力電圧の低下かが区別される。ここで、電圧計１０３から放電検出部１０４に入力される電圧の値は、分圧された後の電圧のため実際の出力よりも小さい電圧の値である。そこで、実際には放電検出部１０４は、入力された電圧の値を実際の高圧トランス１０２における出力値に換算して計算する。そこで、以下では説明の都合上、換算した後の電圧の値で説明する。本実施形態では、放電検出部１０４は最大の管電圧±７５ｋＶの５０％である３７．５ｋＶを閾値として予め記憶領域に記憶している。経験的に通常のＸ線照射では最大の管電圧の５０％の値を下回ることは少ないため、本実施形態では閾値として５０％の値を使用した。
【００２１】
放電検出部１０４は、インバータ１０１内の電圧計１０３が計測した電圧の値の入力を受ける。放電検出部１０４は、入力された電圧の値が３７．５ｋＶを下回ったかを検出する。これが本発明における「放電の検出」にあたる。放電検出部１０４は、入力された電圧の値が３７．５ｋＶを下回った場合には、制御部１０５及びタイマー１０６へ放電発生の信号を出力する。その後、放電検出部１０４は、入力された電圧の値が３７．５ｋＶ以上になった場合、制御部１０５及びタイマー１０６へ放電終了の信号を出力する。ここで、この放電終了とは、高圧トランス１０２からの出力電圧の回復を意味する。この放電検出部１０４が本発明における「放電検出手段」にあたる。
【００２２】
タイマー１０６は、放電検出部１０４からの放電発生の信号の入力を受けて、時間のカウントを開始する。そして、タイマー１０６はカウントしている放電が発生している時間（以下では、単に「放電時間」と言う。）を制御部１０５へ出力する。その後、タイマー１０６は、放電検出部１０４から放電終了の信号の入力を受けて、放電時間のカウントを停止する。カウントを停止した後、タイマー１０６はカウントをリセットする。
【００２３】
制御部１０５は、ＣＰＵ及びメモリ等の記憶部を有している。制御部１０５は、故障による低電圧と判断するための時間の閾値である限界時間を自己の記憶部に記憶している。この限界時間の値は機器によって異なるが経験的に決めることが好ましい。この場合の例として本実施形態では、制御部１０５は、限界時間を５０ｍｓｅｃと記憶している。ここで、この限界時間は経験的に低電圧がその時間継続すれば故障と判断できる値であればよく、一般的には数十ｍｓｅｃであることが好ましい。
【００２４】
制御部１０５は、放電検出部１０４から放電発生の入力を受けて、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電検出の信号を出力する。
【００２５】
制御部１０５は、タイマー１０６がカウントしている放電時間の入力を受信する。そして、制御部１０５は、タイマー１０６から入力される放電時間と予め記憶している限界時間を比較する。
【００２６】
放電時間が限界時間よりも短い場合、すなわちタイマー１０６から入力される放電時間が限界時間を超える前に制御部１０５が放電検出部１０４から放電の終了の信号の入力を受けた場合、制御部１０５は、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電終了の信号を出力する。このとき、制御部１０５は、自己の記憶部に放電発生の情報を記憶する。
【００２７】
さらに、放電終了後、すなわち高圧トランス１０２の出力電圧の回復後、入力部００６から透視画像の生成の終了の信号を受信すると、制御部１０５は、自己の記憶部に放電発生の情報があるか否かを確認する。放電発生の情報がある場合には、制御部１０５は表示制御部００４に対し、放電が発生した旨のメッセージを表示部００５に表示するよう命令を送信する。この透視画像の生成の終了の信号は、例えば操作者が入力部００６の一つである透視スイッチを離すことで送信される。ここで、本実施形態では、対処の必要がある場合には操作者が対処できるように放電が発生したことを操作者に通知しているが、この通知はなくても本発明に係るＸ線診断装置は動作可能である。
【００２８】
放電時間が限界時間よりも長い場合、すなわち制御部１０５が記憶している限界時間を超えても放電検出部１０４から放電の終了の信号の入力がなされない場合、制御部１０５はインバータ１０１の動作を停止させる。さらに、制御部１０５は、表示制御部００４に警告の表示命令を送信する。ここで、本実施形態では故障の発生を操作者が迅速に把握できるように警告を表示部００５に表示させるが、この警告の通知はなくても本発明に係るＸ線診断装置は動作可能である。この制御部１０５が本発明における「制御手段」にあたる。
【００２９】
Ｘ線管００１は、Ｘ線高電圧装置１００より最大±７５ｋＶ（中性点方式）の管電圧が印加される。Ｘ線管００１は、印加された管電圧により、Ｘ線を被検体に向けて曝射する。
【００３０】
Ｘ線検出部００２は、被検体を透過しＸ線検出部００２に入射したＸ線を検出する。そして、Ｘ線検出部００２は、入射したＸ線の強度に応じた大きさのＸ線検出信号に変換して該Ｘ線検出信号を画像生成部００３へ出力する。例えば、Ｘ線検出部００２は、１７インチ角の直接変換方式のフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）などが用いられる。このＸ線検出部００２が本発明における「Ｘ線検出手段」にあたる。
【００３１】
さらに、Ｘ線検出部００２は、制御部１０５から放電検出の信号の入力を受けて、Ｘ線検出を停止する。ここで、Ｘ線検出の停止は検出したＸ線の信号を破棄するなどにより行われる。（あるいは、Ｘ線検出信号に無効を示すフラグなどを立てることにより、それ以降のＸ線検出信号を無効とする。）その後、Ｘ線検出部００２は、制御部１０５から放電終了の信号の入力を受けて、Ｘ線検出を再開する。（あるいは、Ｘ線検出信号に有効を示すフラグなどを立てることにより、それ以降のＸ線検出信号を有効とする。）
【００３２】
画像生成部００３は、Ｘ線検出部００２より入力されたＸ線検出信号をデジタル信号に変換する。そして、画像生成部００３は、デジタル化されたＸ線検出信号に対し、エッジ強調やフィルタリング等の必要な画像処理を施すことで透視画像を生成する。画像生成部００３は、生成した透視画像のデータを表示制御部００４へ出力する。さらに、画像生成部００３は、記憶部００８に生成した透視画像を記憶させていく。この画像生成部００３が本発明における「画像生成手段」にあたる。
【００３３】
さらに、画像生成部００３は、制御部１０５から放電検出の信号の入力を受けて、透視画像の生成を停止する。その後、画像生成部００３は、制御部１０５から放電終了の信号の入力を受けて、透視画像の生成を再開する。
【００３４】
表示制御部００４は、画像生成部００３から入力された透視画像を表示部００５に表示させる。表示部００５は例えばモニタなどである。この表示制御部００４が本発明における「表示制御手段」にあたる。
【００３５】
さらに、表示制御部００４は、制御部１０５から放電検出の信号の入力を受けて、記憶部００８に記憶されている透視画像のうち最も新しい画像（以下では、これを「最終画像」と言う。）を取得する。そして、表示制御部００４は、取得した最終画像を表示部００５に表示させる。その後、表示制御部００４は、制御部１０５から放電終了の信号の入力を受けて、表示部００５に表示させている最終画像の表示を停止し、画像生成部００３から送られてきた透視画像を表示する。
【００３６】
次に、図２を参照して本実施形態に係るＸ線診断装置における放電発生時の動作について説明する。図２は本実施形態に係るＸ線診断装置における放電発生時の動作を表すフローチャートの図である。
【００３７】
ステップＳ００１：Ｘ線高電圧装置１００は、パルスを発生し、Ｘ線管００１に高電圧の管電圧を印加する。Ｘ線管００１はＸ線を被検体に向けて曝射する。Ｘ線検出部００２は、被検体を透過したＸ線を検出しＸ線検出信号を生成する。画像生成部００３はＸ線検出信号を基に透視画像を生成する。さらに、画像生成部００３は生成した透視画像を記憶部００８に保存する。表示制御部００４は表示部００５に画像生成部００３が生成した透視画像を表示させる。
【００３８】
ステップＳ００２：放電検出部１０４は、電圧計１０３が計測した高圧トランス１０２の出力電圧と予め記憶している電圧の閾値を比較する。高圧トランス１０２の出力電圧が閾値を下回った場合、ステップＳ００６に進む。また、高圧トランス１０２の出力電圧が閾値以上の場合、ステップＳ００３に進む。
【００３９】
ステップＳ００３：制御部１０５は、ユーザインタフェース００７に含まれる入力部００６から画像生成終了の信号の入力を受けたか否かを判断する。画像生成終了の信号の入力を受けていない場合は、ステップＳ００１に進む。また、画像生成終了の信号の入力を受けている場合には、ステップＳ００４に進む。
【００４０】
ステップＳ００４：制御部１０５は、自己の記憶部を参照し画像生成中に放電が発生したか否かを判断する。放電が発生している場合は、ステップＳ００５に進む。また、放電が発生していない場合には、透視画像の生成を終了する。
【００４１】
ステップＳ００５：表示制御部００４は、制御部１０５からの放電発生の警告の表示命令を受信して、放電発生の警告を表示部００５に表示させる。
【００４２】
ステップＳ００６：タイマー１０６は、放電検出部１０４からの放電発生の信号の入力を受けて、放電時間のカウントを開始する。
【００４３】
ステップＳ００７：制御部１０５は、放電検出部１０４からの放電発生の信号の入力を受けて、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電検出の信号を出力する。
【００４４】
ステップＳ００８：Ｘ線検出部００２は、制御部１０５からの放電検出の信号の入力を受けて、Ｘ線検出を停止する。
【００４５】
ステップＳ００９：画像生成部００３は、制御部１０５から放電検出の信号の入力を受けて、画像生成を停止する。
【００４６】
ステップＳ０１０：画像生成部００３は、制御部１０５から放電検出の信号の入力を受けて、記憶部００８から画像生成部００３が生成した画像のうち最新の画像である最終画像を取得し、該最終画像を表示部００５に表示させる。
【００４７】
ステップＳ０１１：制御部１０５は、タイマー１０６から入力される放電時間と予め記憶している限界時間とを比較する。放電時間が限界時間を超えた場合、故障と判断してステップＳ０１２に進む。放電時間が限界時間を超える前に、制御部１０５が放電検出部１０４から放電の終了の信号の入力を受けた場合、ステップＳ０１４に進む。
【００４８】
ステップＳ０１２：ステップＳ０１１で故障と判断した場合は、制御部１０５は、インバータ１０１を停止させる。
【００４９】
ステップＳ０１３：制御部１０５は、故障が発生した旨の警告の表示命令を表示制御部００４へ送信する。表示制御部００４は、該命令を受信して故障発生の通知を表示部００５に表示させる。
【００５０】
ステップＳ０１４：放電検出部１０４から放電の終了の信号の入力を受けて、タイマー１０６は放電時間のカウントを停止する。
【００５１】
ステップＳ０１５：タイマー１０６は、放電時間のカウントをリセットする。
【００５２】
ステップＳ０１６：制御部１０５は、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電終了の信号を出力する。
【００５３】
ステップＳ０１７：Ｘ線検出部００２は、制御部１０５からの放電終了の信号の入力を受けて、Ｘ線検出を再開する。
【００５４】
ステップＳ０１８：画像生成部００３は、制御部１０５からの放電終了の信号の入力を受けて、画像生成を再開する。
【００５５】
ステップＳ０１９：表示制御部００４は、制御部１０５からの放電終了の信号の入力を受けて、表示部００５から最終画像の表示を停止し、さらに表示部００５に画像生成部００３から入力された透視画像を表示させる。
【００５６】
ここで、本実施形態では、無駄な動作省きエネルギーの消費を抑えるため、放電が発生した時にＸ線検出部００２におけるＸ線の検出及び画像生成部００３の動作を停止している。ただし、これらの両方もしくはいずれかが動作していてもよく、その場合には、放電発生中に生成されている画像を表示部００５に表示せずに、放電発生前の最後に生成された透視画像である最終画像を表示部００５に表示させる構成にしておけばよい。
【００５７】
以上で説明したように、本実施形態に係るＸ線診断装置では、高電圧回路で放電が発生しても一定時間で高圧トランス１０２の出力電圧が回復する放電であれば、インバータ１０１を停止させず、放電終了後自動的に画像生成を再開することができる。これにより、故障に至らないような放電の場合には、操作者は手技を継続することが可能となり、診断の効率を向上させることができるとともに、患者の負担を軽減することも可能となる。
【００５８】
〔第２の実施形態〕
以下、この発明の第２の実施形態に係るＸ線診断装置について説明する。本実施形態に係るＸ線診断装置は、第１の実施形態と異なり、放電発生後一定の時間内では放電が終了（高圧トランスの出力電圧が回復）しても透視画像の生成を再開させない構成である。そこで、以下の説明では、放電発生後の制御部の動作について主に説明する。本実施形態に係るＸ線診断装置の構成も第１の実施形態と同様に図１のブロック図であらわされる。そして、本実施形態において、特に説明なく第１の実施形態と同一の符合が付されている機能部は同一の機能を有するものである。
【００５９】
本実施形態に係るＸ線診断装置においても、透視画像の生成に関する構成は第１の実施形態と同様である。
【００６０】
放電検出部１０４は、電圧計１０３から入力される電圧の値と、予め記憶している電圧の閾値とを比較する。放電検出部１０４は入力された電圧の値が閾値を下回った場合、制御部１０５及びタイマー１０６に放電発生の信号を入力する。また、放電検出部１０４は、いったん閾値を下回った電圧が閾値以上の値になった場合、すなわち高圧トランス１０２の出力電圧が回復した場合、制御部１０５及びタイマー１０６に放電の終了の信号を入力する。
【００６１】
制御部１０５は、予め限界時間を記憶している。さらに、制御部１０５は、限界時間より短い時間である待機時間をあらかじめ記憶している。本実施形態では、制御部１０５は限界時間を５０ｍｓｅｃ、待機時間を２０ｍｓｅｃとして記憶している。ここで、この待機時間は限界時間より短い値でかつ限界時間までに放電の終了を検知する余裕のある時間であれば他の値でもよく、使用環境に合わせて設定することが好ましい。
【００６２】
制御部１０５は、放電検出部１０４から放電発生の信号の入力を受けると、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電検出の信号を出力する。
【００６３】
制御部１０５は、タイマー１０６がカウントしている放電時間の入力を受ける。制御部１０５は、入力された放電時間と待機時間とを比較し、さらに放電時間と限界時間とを比較する。
【００６４】
制御部１０５は、待機時間前に放電検出部１０４より放電の終了の信号の入力がなされても、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に対する放電終了の信号の出力を行わずに待機する。
【００６５】
制御部１０５は、待機時間後でかつ限界時間前に放電検出部１０４より放電終了の信号の入力がなされた場合、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電終了の信号を出力する。
【００６６】
制御部１０５は、限界時間内に放電検出部１０４より放電の終了の信号の入力がなされなかった場合、インバータ１０１を停止する。
【００６７】
Ｘ線検出部００２及び画像生成部００３は、制御部１０５からの放電検出の信号の入力を受けて、動作を停止する。また、Ｘ線検出部００２及び画像生成部００３は、制御部１０５からの放電終了の信号の入力を受けて、動作を再開する。
【００６８】
表示制御部００４は、制御部１０５からの放電検出の信号の入力を受けて、記憶部００８から最終画像を取得し表示部００５に表示させる。また、表示制御部００４は、制御部１０５からの放電終了の信号の入力を受けて、表示部００５から最終画像を停止し、さらに表示部００５に画像生成部００３から入力された透視画像を表示させる。
【００６９】
以上のＸ線高電圧装置１００の動作を図３を参照して説明する。図３は本実施形態に係るＸ線診断装置における出力電圧の変化のグラフの図である。図３のグラフは縦軸に出力電圧、横軸に時間を表している。この説明ではＸ線管００１に±７５ｋＶの管電圧を印加するものとして説明する。また、この説明における出力電圧の閾値は３７．５ｋＶである。
【００７０】
最大電圧の７５ｋＶになった後、電圧が３７．５ｋＶを下回った時、すなわち図３における点３０１で表わされる時間、に放電検出部１０４は放電を検知し、制御部１０５及びタイマー１０６に放電発生の信号を入力する。点３０１の時間から待機時間の２０ｍｍｓｅｃの間、制御部１０５は動作再開の命令などを出さずに待機する。すなわち、点３０２の時間まで制御部１０５は待機する。その間図３のように閾値を出力電圧が上回り放電検出部１０４が放電の終了を検知しても、制御部１０５はＸ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に対する放電終了の信号の出力を行わない。さらに、点３０２の時間を超えた後に点３０３が示す時間に放電が終了した場合、放電検出部１０４は制御部１０５に放電の終了の信号を入力する。点３０３は点３０１から限界時間である５０ｍｍｓｅｃ後の点３０４までの間の時間にあたるため、制御部１０５はＸ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に対して放電終了の信号を出力。
【００７１】
次に、図４を参照して本実施形態における放電発生時のＸ線高電圧装置１００の動作の流れを説明する。図４は本実施形態における放電発生時のＸ線高電圧装置１００の動作を表すフローチャートの図である。
【００７２】
ステップＳ１０１：放電検出部１０４が放電の発生を検知する。
【００７３】
ステップＳ１０２：タイマー１０６が放電時間のカウントを開始する。
【００７４】
ステップＳ１０３：制御部１０５は、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４へ放電検出の信号を出力する。
【００７５】
ステップＳ１０４：放電検出部１０４は、電圧計１０３から入力される電圧と閾値を比較し、放電が終了したか否かを判断する。放電が終了していない場合、ステップＳ１０４を繰り返す。放電が終了した場合、ステップＳ１０５に進む。
【００７６】
ステップＳ１０５：制御部１０５は、タイマー１０６から入力された放電時間が待機時間を超えているか否かを判断する。放電時間が待機時間を超えていない場合、ステップＳ１０４に進む。放電時間が待機時間を超えていない場合、ステップＳ１０６に進む。
【００７７】
ステップＳ１０６：制御部１０５は、放電時間が限界時間を超えているか否かを判断する。限界時間を超えていない場合、ステップＳ１０７に進む。放電時間が限界時間を超えている場合、ステップＳ１０９に進む。
【００７８】
ステップＳ１０７：タイマー１０６は、放電時間のカウントを停止し、カウンタをリセットする。
【００７９】
ステップＳ１０８：制御部１０５は、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電終了の信号を出力する。
【００８０】
ステップＳ１０９：制御部１０５は、インバータ１０１を停止する。
【００８１】
このフローでは説明を省いているが、Ｘ線検出部００２及び画像生成部００３は、放電検出の信号の入力を受けて動作を停止し、放電終了の信号の入力を受けて動作を再開する。また、表示制御部００４は、放電検出の信号の入力を受けて、記憶部００８より最終画像を取得し表示部００５に表示させ、放電終了の信号の入力を受けて、表示部００５に対し最終画像の表示を停止させ、さらに表示部００５に画像生成部００３より入力された透視画像を表示させる。
【００８２】
以上で説明したように、本実施形態におけるＸ線診断装置においては、待機時間内に放電が終了しても、Ｘ線検出の再開、画像生成の再開、及び最終画像に変えて画像生成部００３が動作再開後生成した画像の表示が行われない構成である。これにより、放電特有の乱れた管電圧波形においても、短時間でのＸ線検出、画像生成、及び最終画像の表示のオンオフを繰り返すことを軽減することができる。したがって、短時間にオンオフを繰り返すことによる装置の故障を軽減することが可能である。
【００８３】
〔第３の実施形態〕
以下、この発明の第３の実施形態に係るＸ線診断装置について説明する。本実施形態に係るＸ線診断装置は、第１の実施形態と異なり、放電発生後にインバータのデューティを短くし徐々にデューティを高くしていく構成である。そこで、以下の説明では、放電発生後の制御部及びインバータの動作について主に説明する。本実施形態に係るＸ線診断装置の構成も第１の実施形態と同様に図１のブロック図で表わされる。そして、本実施形態において、特に説明なく第１の実施形態と同一の符合が付されている機能部は同一の機能を有するものである。
【００８４】
図５（Ａ）は本実施形態に係るＸ線診断装置における放電時の高圧トランス１０２の出力電圧の変化を表したグラフの図である。図５（Ｂ）は図５（Ａ）の時間に対応するインバータ１０１の駆動パルスの状態を表した図である。図５（Ａ）のグラフは縦軸に出力電圧、横軸に時間を表している。
【００８５】
制御部１０５は、放電検出部１０４より放電発生の信号の入力を受ける。これは、図５（Ａ）における点５０１の時点にあたる。このとき、制御部１０５は、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電検出の信号を出力する。
【００８６】
制御部１０５は、放電発生の信号の入力を受けて、インバータ１０１のＤｕｔｙを低くする。このＤｕｔｙを低くされたインバータ１０１の駆動パルスが図５（Ｂ）における５０２である。そして、制御部１０５は徐々にＤｕｔｙを高くしていき、放電発生前のインバータ１０１の駆動パルスにＤｕｔｙを復帰させる。この放電発生前のインバータ１０１の駆動パルスにＤｕｔｙを復帰させた状態が５０３である。
【００８７】
制御部１０５は、限界時間前に放電検出部１０４より放電の終了の信号を受けた場合、すなわち、図５（Ａ）における点５０４の時点で、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、表示制御部００４に放電終了の信号を出力する。
【００８８】
ここで、本実施形態ではデューティの復帰が放電の終了（すなわち、高圧トランス１０２の出力電圧の回復）よりも早い場合で説明したが、放電の終了が早く、デューティの復帰が放電の終了よりも遅れる場合がある。この場合、制御部１０５は、放電の終了時点ではＸ線検出部００２、画像生成部、及び表示制御部００４に対し放電終了の信号の出力を行わない。その後、デューティが復帰した時点で、制御部１０５は、Ｘ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電終了の信号を出力する。このように、制御部１０５は、デューティの復帰か放電の終了かの何れか遅い方のタイミングでＸ線検出部００２、画像生成部００３、及び表示制御部００４に放電終了の信号を出力することが好ましい。
【００８９】
以上で説明したように、本実施形態に係るＸ線診断装置においては、放電発生直後はインバータ１０１の駆動パルスのデューティを低くし、徐々に放電発生前のデューティにインバータ１０１の駆動パルスを復帰させることができる。放電発生後に通常のデューティでインバータ１０１を駆動させると、放電の規模を拡大させる恐れがある。そのため、本実施形態に係るＸ線診断装置では、放電の規模の拡大を防ぎ、一過性の放電を継続的な放電にしてしまうことを防止することができ、さらにインバータ１０１内部のデバイスにダメージを与える危険を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係るＸ線診断装置のブロック図
【図２】第１の実施形態に係るＸ線診断装置における放電発生時の動作を表すフローチャート
【図３】第２の実施形態に係るＸ線診断装置における管電圧の変化のグラフ
【図４】第２の実施形態における放電時のＸ線高電圧装置の動作を表すフローチャート
【図５】（Ａ）本実施形態に係るＸ線診断装置における放電時の高圧トランスの出力電圧の変化を表したグラフ、（Ｂ）（Ａ）の時間に対応するインバータの駆動パルスの状態を表した図
【符号の説明】
【００９１】
００１  Ｘ線管
００２  Ｘ線検出部
００３  画像生成部
００４  表示制御部
００５  表示部
００６  入力部
００７  ユーザインタフェース
００８  記憶部
１００  Ｘ線高電圧装置
１０１  インバータ
１０２  高圧トランス
１０３  電圧計
１０４  放電検出部
１０５  制御部
１０６  タイマー
１０７  抵抗器
【図１】
2010033822.tif 000003
【図２】
2010033822.tif 000004
【図３】
2010033822.tif 000005
【図４】
2010033822.tif 000006
【図５】
2010033822.tif 000007